奥氏体不锈钢的焊接.ppt(改)

接触时，就形成了微电池电极电位低的晶 界成为阳极，被腐蚀溶解形成晶间腐蚀。
（2）超高纯度铁素体不锈钢 通过真空或保护气体精炼技术炼出超低碳 和超低氮含量（C和N总质量分数≤0.025 ％～0.035％）的超高纯度铁素体不锈钢， 其典型牌号有00Cr18Mo2和00Cr27Mo等。这 类钢不论在韧性、耐蚀性还是焊接性等方 面均优于普通纯度的铁素体不锈钢，并得 到了广泛的应用。
（3）奥氏体不锈钢 室温组织为奥氏体 它是在高铬不锈钢中加入适当的镍（镍的 质量分数WNi为8％～25％）而形成的。其主 要合金元素是铬、镍。 奥氏体不锈钢属于耐蚀钢，它有更优良的 耐腐蚀性，强度较低，而塑性、韧性极好， 焊接性能良好。是目前工业上应用最广泛 的不锈钢。 主要用作化工容器、设备和零件等。
在焊接过程中防止热裂纹的形成。
当铁素体的体积分数在30％～60％时， 不锈钢具有特殊的抗点蚀、抗应力腐蚀的 性能，如00Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr26Ni5Mo2 等牌号，这类钢的屈服点约为一般奥氏体 不锈钢的两倍。 主要广泛应用于化肥厂和化工厂等设备装 置，其机械加工、冷冲压和焊接性能良好， 且具有较好的耐蚀性能。
根据其C和N的总含量分，铁素体不锈钢分 为普通纯度铁素体不锈钢和超高纯度铁素 体不锈钢两种。 （1）普通纯度铁素体不锈钢 其碳的质量分数wc为0.1％左右，并含有 少量的氮，其典型的牌号为1Cr17Mo等。与 奥氏体不锈钢相比，缺点是材质较脆，焊 接性较差。其主要原因是其中碳和氮的总 质量分数较高、在高温加热条件下造成钢 的脆性转变温度升高。
§4-5
奥氏体不锈钢的焊接
奥氏体钢 的焊接
奥氏体钢的 分类及特点
奥氏体钢的 焊接性
奥氏体钢的 焊接工艺
不锈钢是指能耐空气、水、酸、碱、盐及
其溶液和其他腐蚀介质腐蚀的、具有高度 化学稳定性的合金钢的总称。 不锈钢实际上是不锈钢和不锈耐酸蚀钢的 总称。 在空气或弱介质中能抵抗侵蚀的钢称为 不锈钢； 在某些强腐蚀介质中能抵抗侵蚀的钢称 为不锈耐酸蚀钢。 不锈钢不一定能耐（酸）腐蚀，而耐蚀钢 一定具有良好的耐蚀性。
（1）均匀腐蚀 接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀 的现象，称为均匀腐蚀，也称整体腐蚀。 它是一种表面腐蚀。不锈钢具有良好的耐 腐蚀性能，它的均匀腐蚀量并不大。 （2）晶间腐蚀 在腐蚀介质作用下，起源于金属表面的 晶界，沿晶粒边界深入金属内部，产生在 晶粒之间的一种腐蚀，称晶间腐蚀。
① 产生晶间腐蚀的机理 晶粒边界的铬的质量分数降至12%以下， 即在晶间形成铬的质量分数小于12%的贫铬 区，因此晶间在腐蚀介质作用下发生腐蚀。 产生晶间贫铬的原因是:奥氏体钢在固溶状 态下碳以过饱和形式溶解于γ 固溶体中， 加热时过饱和的碳以Cr23C6的形式沿晶界析 出。Cr23C6的析出消耗了大量的铬，因而使 晶界附近ω Cr降到低于钝化所需的最低量 12%，形成了贫铬层。贫铬层的电极电位比 晶粒内低得多。当金属与腐蚀介质
（2）铁素体不锈钢 室温组织为铁素体 铬的质量分数较高(13%~30%)，碳的质量 分数较低(低于15%)。此类钢的耐酸能力强； 加入钼后，则可以提高耐Biblioteka Baidu腐蚀性和抗应 力腐蚀的能力。此外，还有很好的抗氧化 能力，强度低，塑性好， 主要用于制作化工设备中的容器、管道 等，广泛用于硝酸、氮肥工业中。 典型牌号的钢板有00Cr17Mo、00Cr30Mo2 、00Cr12、1Cr17、1Cr17Mo等。
（4）奥氏体不锈钢的密度大于碳钢，马氏体 不锈钢和铁素体不锈钢的密度稍小于碳钢。 （5）奥氏体不锈钢没有磁性，马氏体不锈钢 和铁素体不锈钢有磁性。 2.不锈钢的耐腐蚀性能 金属受腐蚀介质的化学及电化学作用而损 坏的现象称为腐蚀。 不锈钢的腐蚀形式有均匀腐蚀（整体腐 蚀）、晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀和应 力腐蚀等。
一、奥氏体不锈钢的分类及性能 （一）不锈钢的分类 1、按其合金元素的特点分，可划分为铬 不锈钢和铬镍不锈钢。 2、按其正火状态下钢的组织状态分，可 划分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥 氏体不锈钢和奥氏体-铁素体型不锈钢。 （1）马氏体不锈钢 室温组织为马氏体
铬的质量分数较高(13%~17%),碳的质量 分数也较高(0.1%~1.1%)。马氏体不锈钢 具有一定的淬硬性、耐酸腐蚀性和较好的 热稳定性及热强性。 主要用于力学性能要求较高、且在弱腐 蚀介质中工作的零件和工具，也可作为温 度在700℃以下长期工作的耐热钢使用， 如汽轮机的叶片、内燃机排气阀和医疗器 械等。 这类钢的焊接性较差，其典型牌号的钢 板有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。
（5）沉淀硬度不锈钢 沉淀硬化不锈钢是在不锈钢中单独或复 合添加硬化元素，通过适当热处理获得高 强度、高韧性并具有良好耐蚀性能的一类 不锈钢。 典型材料有马氏体沉淀硬化不锈钢（174PH）0Cr17Ni4Cu4，半奥氏体沉淀硬化钢 (17-7PH)0Cr17Ni7Al。 通常作为耐磨、耐蚀、高强度结构件，如 轴、齿轮、弹簧、阀等零件以及高强度压 力容器、化工处理设备和航空航天设备等。
典型牌号的钢板0Cr18Ni9,00Cr19Ni10， 1Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni10Ti， 18Ni11Nb, 1Cr18Ni12,0Cr18Ni12Mo2Ti， 0Cr25Ni20,0Cr23Ni13等。 （4）奥氏体-铁素体不锈钢 室温组织为奥氏体+铁素体 与含碳量相同的奥氏体不锈钢相比，具有较 小的晶间腐蚀倾向和较高的力学性能，且 韧性比铁素体不锈钢好。同时，由于少量 铁素体的存在，还有利于奥氏体不锈钢
（二）不锈钢的性能 1.不锈钢的物理性能 与焊接有关的物理性能主要有： （1）不锈钢的热导率低于碳钢，尤其是奥氏 体不锈钢的热导率，约为碳钢的1/3。 （2）不锈钢的电阻率高，尤其是奥氏体不锈 钢的电阻率，约为碳钢的5倍。 （3）奥氏体不锈钢的线膨胀系数比碳钢约大 50％，马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的线 膨胀系数大体上与碳钢相等。